黃哲恒 陳慧
摘要: 機(jī)械制造技術(shù)是工業(yè)時代發(fā)展下必須關(guān)注的課題,在機(jī)械制造給世界創(chuàng)造財富的同時,加工工藝流程也給大自然帶來了各種類型的環(huán)境問題。與此同時,這類問題時刻影響到社會的可持續(xù)發(fā)展。目前,綠色制造得到了廣泛的關(guān)注,以綠色工藝制造流程為前提,構(gòu)建一個綠色制造的體系,從而減少在機(jī)械零件加工的過程中對資源過度的使用以及污染物的可控排放。
關(guān)鍵詞:綠色工藝制造;工藝流程;可持續(xù)發(fā)展
引言:
從可持續(xù)發(fā)展的大背景下,提出并踐行綠色制造技術(shù)。基于綠色制造技術(shù)在產(chǎn)品從原材料到成品出廠的整個過程,包含產(chǎn)品全生命周期的綠色制造,達(dá)到產(chǎn)品從最開始的零件設(shè)計、制造、包裝與使用等各個方面達(dá)到減少對物資資源的浪費(fèi)、廢品廢物再回收利用、降低有害氣體的排放以及可再生能源的要求。在降低工藝流程中對環(huán)境影響和提高資源利用率的兩要素前提下,使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益與社會效益相互協(xié)調(diào)優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上企業(yè)的綜合效益也得到了穩(wěn)定的技術(shù)保障與支持。[1]
1.機(jī)械加工工藝過程概況
1.1機(jī)械加工過程的概念
機(jī)械加工過程即機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程,從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程,它不僅包括毛坯的制造,零件的機(jī)械加工、特種加工和熱處理,機(jī)器的裝配、檢驗、測試和涂裝等主要勞動過程。[2] 簡而言之,絕大多數(shù)的加工在生產(chǎn)車間內(nèi)完成,利用各類的工具和機(jī)器設(shè)備對毛坯加工后成為零件,并改變零件的尺寸或形狀的過程。
1.2機(jī)械加工工藝規(guī)劃的概念
企業(yè)通過分析零件圖和產(chǎn)品的裝配圖對零件提出技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)要求指標(biāo)的制定。通過工藝流程給予企業(yè)生產(chǎn)有章可循開展的保障,將產(chǎn)品設(shè)計與制造有機(jī)結(jié)合。另一方面需要深入的分析才能夠?qū)崿F(xiàn)完善工藝措施的規(guī)劃以及技術(shù)關(guān)鍵的書寫,影響著產(chǎn)品的品質(zhì)、加工的效率、生產(chǎn)的成本與原材料的利用等。
1.3機(jī)械加工工藝過程對環(huán)境與資源的影響與改進(jìn)
機(jī)械加工過程對零件材料的除去,存在對資源的過度浪費(fèi)和環(huán)境的污染,違背了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境框架。從持續(xù)發(fā)展的角度下出發(fā),對資源屬性的深入了解,能夠更好的分析加工工藝流程,從而制定合理的工藝路線,一方面大大提高生產(chǎn)效率,另一方面能夠最終達(dá)到綠色制造的要求。
1.3.1原料方面
原材料在生產(chǎn)資源中占據(jù)顯著的比重。在生產(chǎn)過程中,毛坯經(jīng)過一系列加工后,原材料的重量會大幅降低,失去的重量就屬于原材料的消耗,比如在機(jī)械零件車床切削、鏜孔產(chǎn)生的料頭、刨花等都是不可避免的,但是通過改良工藝規(guī)程可以有效的降低。因此,在生產(chǎn)過程中十分注重原材料的高效利用。為減少原料的過度浪費(fèi)與損失,要根據(jù)成本、效率、質(zhì)量為原則精選工藝路線,并依照正確的工藝規(guī)程,來評出最優(yōu)化的工藝參數(shù)。
1.3.2環(huán)境方面
其中包含廢棄物對環(huán)境的影響以及噪音對環(huán)境的影響
(1)廢棄物污染
廢棄物中固體廢棄物會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,由于在機(jī)械制造加工中不可避免產(chǎn)生余料與廢料如損壞的輔助材料,而這些廢棄物的投放會對自然環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,如土壤可能出現(xiàn)重金屬的含量大幅度提升,嚴(yán)重影響到土壤的使用。對環(huán)境造成的威脅是長期性和間接性的;廢液對生態(tài)環(huán)境的影響,不僅對環(huán)境造成影響,還會對日常飲用水和人體健康構(gòu)成危害。對于廢棄物的污染的降低應(yīng)采取回收再利用、創(chuàng)新性的加工方式等;對于廢液的處理可通過稀釋后再投放,進(jìn)而降低廢水中所含的污染量。
(2)噪音污染
噪音也是在生產(chǎn)加工中存在的一個問題,主要是機(jī)械摩擦和金屬的碰撞。噪音干擾到人的正常生活、損壞人的聽力等。通過對噪音來源的分析:車間內(nèi)機(jī)械設(shè)備中傳動齒輪、傳動皮帶以及軸承等不斷工作而發(fā)出的噪音;加工過程中對毛坯的鉆孔、切割等工序產(chǎn)生的噪音。對于機(jī)器產(chǎn)生的噪音,通過隔振技術(shù),或采取無切削生產(chǎn)工藝的精煅、精沖等近似成型的工藝過程;對于加工過程的噪音,可以通過對加工材料的精選優(yōu)選來降低。
2.綠色制造技術(shù)的概況
從上文中所闡述可以了解到機(jī)械工藝流程對于環(huán)境與能源有顯著的影響,因此為有效提高原材料的利用、機(jī)床的生產(chǎn)效率,與此同時,降低資源的浪費(fèi)與損耗、減輕對人們生活情況的負(fù)面影響,提出綠色制造技術(shù)。
(1)優(yōu)化工藝路線
工藝路線是加工的核心步驟。工藝規(guī)程順序: 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)-對零件工藝分析-選擇毛坯-制定工藝路線-確定加工余量-確定刀具-確定工序技術(shù)-填寫工藝文件。通過完善加工工藝、調(diào)整加工的前后順序,有效提高原材料的使用性能。
(2)優(yōu)化工藝參數(shù)。
在機(jī)械加工過程中,工藝參數(shù)包含切削速度、深度、進(jìn)給速度、進(jìn)給量等內(nèi)容。通過計算機(jī)智能化計算分析,得出合理的參數(shù),能夠高效得保證零部件加工過程和實(shí)際加工具有高度契合度,從機(jī)械加工的源頭來杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象。
(3)優(yōu)化機(jī)床節(jié)能技術(shù)
將機(jī)床加工與環(huán)境和諧共處、與時代共進(jìn)為目標(biāo)。通過采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐步完善機(jī)床的智能化、自動化,并能通過對機(jī)床升級如紅外線感應(yīng)裝置、綠色環(huán)保零部件,來逐層提升環(huán)保特性。
3.從可持續(xù)長遠(yuǎn)發(fā)展下關(guān)于綠色制造未來發(fā)展方向
當(dāng)今社會,正處于智能化的時代,對于機(jī)械加工工藝流程的同步升級是刻不容緩的,為此,本文提出以下兩個目標(biāo):
(1)全球化
當(dāng)今社會,全球化的觀念已經(jīng)逐步應(yīng)用到社會的各個領(lǐng)域,對于制造業(yè)提出的全球制造已經(jīng)成為制造技術(shù)一個研究的主題。需要通過任何國家的共同努力才能構(gòu)建出一個綠色制造的藍(lán)圖。
(2)社會化
綠色制造不能只通過提升機(jī)床設(shè)備來實(shí)現(xiàn),還需要社會的每一個組成部分如政府、企業(yè)和全社會的公民來共同參與與努力。政府通過制定合理的法律法規(guī),企業(yè)通過遵循制定的法規(guī)來制定工藝制造流程,從而在社會公民的共同作用下來實(shí)現(xiàn)。
4.結(jié)論
綜上所述,在可持續(xù)發(fā)展的課題下,綠色發(fā)展被率先提出,應(yīng)用綠色發(fā)展來制定工藝流程,在此過程中應(yīng)優(yōu)化工藝制定、優(yōu)化工藝技術(shù)應(yīng)用以及合理的工藝參數(shù)設(shè)計,在未來的工業(yè)發(fā)展的前景下,應(yīng)建立清晰有目的的評價體系,可以利用國外的先進(jìn)工藝?yán)碚撆c實(shí)踐方案,從而不斷加強(qiáng)我國對于可持續(xù)發(fā)展計劃的實(shí)施,達(dá)到減少對自然資源的損耗與污染物的合理排放,對社會持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]蒙堅. 面向機(jī)械加工工藝規(guī)劃制造技術(shù)研究[J].煤炭技術(shù).2012,10(06)
[2]張春庭. 離散制造能效評估方法研究[D].新型工業(yè)化.2014
作者介紹:黃哲恒(2000.8.19-),男,漢族,福建福州人,福州市閩侯縣福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)械制造及其自動化專業(yè) 本科,本科在讀
福建農(nóng)林大學(xué) 福建 福州 350100